Biotecnologia

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ciencia
Froylán Mario Espinoza Escalante
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Biotecnología para la 
agricultura moderna
Desde la perspectiva científica y económica, primero se repasa la historia 
de los alimentos transgénicos; después se revisan los principales cultivos 
transgénicos y su impacto económico a nivel nacional e internacional; fi-
nalmente, se analizan brevemente sus efectos en la salud y el ambiente.
Se estima que para el año 2050 la población mundial se incrementará en un tercio y demandará un aumento en la producción agrícola de hasta 70%; en particular, crecerá dos veces el consumo actual de carne. Además, la 
demanda de alimentos y cultivos forrajeros se duplicará en los próximos 50 años. 
En 2008 el Banco Mundial calculó que al año mueren alrededor de 10 millones 
de personas por hambre y enfermedades alimentarias (Dixon y Tilson, 2010). En 
2013 el artículo periodístico de Manuel Ibáñez para el diario español El País tenía 
el siguiente encabezado: “842 millones de hambrientos en un mundo en el que hay 
comida para todos. El principal problema no es la producción del alimento, sino la 
distribución y el acceso a éste”. Para resolver dicho asunto, es necesario remontar-
se un poco a la historia de los cultivos transgénicos. 
Todo comienza por la biotecnología, una ciencia que ha revolucionado al mun-
do con sus prácticas y que ha sido una herramienta de las compañías multinacio-
nales para generar grandes beneficios, y quizá también problemas a la humanidad, 
tales como una mayor deforestación por la agricultura intensiva, un crecimiento 
demográfico desmesurado o algunos efectos en las poblaciones de insectos benéfi-
cos. En el siglo pasado los científicos decidieron agrupar la información científica 
y las tecnologías productivas que utilizan a los seres vivos (bio) o sus derivados en 
una sola disciplina, que denominaron biotecnología; si bien es una ciencia antigua 
que data de varios miles de años, hasta hace poco se le conoce con este nom-
bre. Así, muchos procesos conocidos actualmente y otros tantos por descubrir han 
crecido cobijados por una nueva generación de conocimientos para proveer diver-
sos bienes y servicios a la humanidad. En su rama médica y farmacéutica, la biotec-
nología se enfoca en la producción de medicamentos mediante microorganismos 
o células animales cultivados en laboratorio, así como por síntesis química; en el 
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ámbito alimentario, se encarga de generar alimen-
to suficiente y saludable, además de que ha logrado 
transformar las técnicas agrícolas hasta ahora cono-
cidas –incluido el uso de microorganismos o sus pro-
ductos derivados– para incrementar la producción 
vegetal y asegurar cosechas cada vez más generosas y 
plantas cada vez más resistentes a los embates del cli-
ma, las plagas y las enfermedades, como las malezas. 
En particular, esta última área (la biotecnología 
vegetal) ha logrado superar a la tecnología quími-
ca convencional. Por ejemplo, en 1931 el científico 
alemán Carl Bosch recibió el Premio Nobel de Quí-
mica por lograr la producción industrial de amonia-
co, un fertilizante que permitió la revolución verde. 
Aunque su intención original era producir explo-
sivos para la guerra, este descubrimiento impactó 
enormemente a la agricultura. El amoniaco, un fer-
tilizante esencial para el crecimiento de las plan- 
tas y, en consecuencia, para mejorar la producción 
agrícola, podía fabricarse en grandes cantidades de-
jando de lado los procesos naturales de su produc-
ción, debidos a las descargas eléctricas que ocurren 
durante las tormentas y a los microorganismos pre-
sentes en la tierra. Así, el descubrimiento de Bosch, 
más allá de la aplicación bélica, transformó la agri-
cultura al permitir la producción de mayores canti-
dades de alimento. Con esto fue posible satisfacer las 
necesidades de hasta 4.5 personas con una sola hec-
tárea de cultivo en 2008, cuando 100 años antes sólo 
se podía alimentar a dos personas por la productivi-
dad en la misma área sembrada. Se estima que para 
2008 el nitrógeno amoniacal habría sostenido a 48% 
de la población mundial, la cual se calculaba en al- 
rededor de 6 000 millones de personas. De no haber-
se logrado el proceso de Bosch, la población habría 
aumentado menos de 30% de lo que se incremen-
tó en realidad, lo cual implicaría que la población 
actual difícilmente superaría los 4 000 millones de 
personas; pero de acuerdo con el Banco Mundial, en 
2015 la población ya superaba los 7 300 millones de 
personas. No obstante, el uso excesivo de los ferti-
lizantes nitrogenados también provoca efectos am-
bientales adversos, como eutroficación, efecto inver-
nadero y lluvia ácida; además, el consumo de aguas 
subterráneas o cultivos con una alta concentración 
de nitratos tiene efectos negativos en la salud huma-
na (Liu y cols., 2014).
¿Qué son los cultivos transgénicos? 
En virtud del aumento acelerado de la población 
y debido a su “creciente necesidad” de alimento, 
la ciencia agrícola se ha visto obligada a modificar 
sus métodos. La inclusión de más hectáreas de suelo 
y mayor volumen de agua para los cultivos es algo 
insostenible desde el punto de vista ambiental. Los 
impactos ecológicos ya se han dejado ver y signifi-
can un riesgo para la economía de los agricultores, 
quienes enfrentan factores ambientales tan diversos 
como el cambio climático o la erosión de los sue-
los. Actualmente se plantea la necesidad de utilizar 
menos superficie de tierra y volumen de agua, con 
un menor riesgo económico; los biotecnólogos han 
propuesto estrategias para evitar estas pérdidas de-
sastrosas y asegurar el alimento para todos (Dixon y 
cols., 2010). 
Para lograr el objetivo indicado, los científicos de 
la biotecnología vegetal recurrieron a herramientas 
genéticas con el fin de controlar las plagas y enfer-
medades, y así poder repercutir en una mayor pro-
ductividad en menos superficie mediante la manipu-
lación del material genético contenido en el ADN. 
La alteración de las plantas al introducir genes de 
Revolución 
verde
En el siglo XX, 
un incremento 
significativo en 
la productividad 
agrícola, la cual se 
fue consiguiendo 
al aumentar el 
rendimiento de 
los cultivos sin 
incrementar el 
área de siembra. 
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otras especies permitió el surgimiento de los cultivos 
transgénicos, que ahora tienen una mayor resistencia 
ante el estrés ambiental o las plagas y enfermedades. 
Por ejemplo, para promover la resistencia a her-
bicidas se obtiene un fragmento del ADN de Agrobac-
terium sp. (una especie de bacteria que se encuentra 
normalmente en el suelo) y se introduce en las plan-
tas de cultivo. La resistencia lograda por lo general es 
al glifosato, conocido comercialmente como Round-
up Ready o RR. Este compuesto químico penetra a 
través de las hojas de las plantas y bloquea la síntesis 
de aminoácidos aromáticos en especies susceptibles, 
lo cual provoca su desecación. El herbicida se apli-
ca en el periodo que antecede y en el que sigue a 
la aparición de las malezas; los cultivos que se han 
modificado para obtener esta característica y que se 
encuentran en el mercado de semillas son la soya, 
el maíz y el algodón (Funke y cols., 2006). Pero la 
principal desventaja de este tipo de modificaciones 
radica en la aplicación excesiva de herbicida por 
parte de los productores, y los posibles riesgos a la 
salud de las especies animales, incluidos los huma-
nos. Los reportes siguen siendo contradictorios a este 
respecto; sin embargo, se ha establecido un límite de 
175 mg/kg de peso corporal/día como dosis de glifo-
sato sin efectos adversos en conejos. El artículo de 
Mesnage y cols. (2015) ofrece una extensa revisión 
al respecto. 
Por otro lado, la tolerancia a herbicidas e insectos 
agrupa principalmente a plantas de maíz y algodón, 
que ademásde tolerar los herbicidas incluyen genes 
de otra especie bacteriana encontrada en la natura-
leza, llamada Bacillus thuringiensis (mejor conocida 
como Bt), a la cual se le extrae la información para 
producir una toxina cristalina (denominada toxina 
cry por su nombre en inglés: crystal toxin). Cuando 
las larvas de los insectos –sean o no una plaga del 
cultivo– consumen la hoja de las plantas genética-
mente modificadas con esta característica, la toxina 
se activa en el tracto digestivo alcalino del insecto y 
se difunde a través de su hemolinfa (el equivalente 
a la sangre en humanos y otras especies animales), 
provoca perforaciones en todo el sistema digestivo 
y, en consecuencia, la muerte por inanición. La des-
ventaja de estas modificaciones es que no distinguen 
entre especies de insectos benéficas y plagas, lo cual 
afecta a las poblaciones de insectos polinizadores.
De particular importancia comercial es la bac-
teria Bt, reconocida por primera vez en 1901 por 
el japonés Shigetane Ishiwata al encontrarla como 
responsable de la flacidez del gusano de la seda. En 
1911 nuevamente fue descubierta, ahora por el ale-
mán Ernst Berliner; el nombre B. thuringiensis var. 
berliner se debe a que su descubrimiento fue en la 
región de Thüringen. Hasta 1976 era la única espe-
cie reconocida como nociva para los insectos, capaz 
de eliminar las larvas de algunos lepidópteros, como 
mariposas y mariposillas. Actualmente se conocen 
más variedades capaces de eliminar otras clases de 
insectos; por ejemplo, la bacteria Bt variedad aiza-
wai se ha utilizado para combatir las larvas de Spo-
doptera spp., y la variedad israelensis se ha utilizado 
para combatir las larvas de especies de mosquito en 
vegetales de hoja verde, como la lechuga, y también 
en pepino, tomate, pimiento y berenjena. La ma-
yor ventaja de la bacteria Bt es que se puede aplicar 
de manera externa a la planta sin necesidad de ha-
cer una modificación genética, y los efectos pestici-
das son equiparables con aquellos casos en los que 
se modifica la planta de manera interna (Kegley y 
cols., 2016). 
Otra característica de los cultivos transgénicos es 
la resistencia a los virus, que se confiere también a 
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través de mecanismos de modificación del material 
genético; por ejemplo, actualmente en el mercado 
se encuentran semillas de papa resistentes a dos ti-
pos de virus que provocan serios daños al cultivo. 
También está la tolerancia a la sequía, como en el 
caso del café, la lechuga, la soya, el maíz, la papa 
y el tomate. Asimismo, se ha conferido una nueva 
característica a las manzanas para que no se oscurez-
can y se ha logrado reducir el contenido de cafeína 
en el café. El incremento en el contenido de ácido 
oleico de la soya y la mejora en la composición de 
ácidos grasos en el girasol, debido a que estos ácidos 
grasos (aceites) son un componente importante para 
el desarrollo del tejido cerebral y para combatir en-
fermedades cardiovasculares, son otros usos médicos 
e industriales importantes. Incluso se han incorpora-
do agentes antivirales en el plátano para combatir la 
hepatitis B en humanos (ISAAA, 2016). 
La importancia económica de los 
transgénicos
De acuerdo con información de la Secretaría de 
Agricultura, Ganadería, Desarrollo Rural, Pesca y 
Alimentación (Sagarpa), en la década de 1940 el 
gobierno mexicano y la Fundación Rockefeller fi-
nanciaron el proyecto del doctor Norman Borlaug 
(en ese entonces director del Programa de Coopera-
ción para la Investigación y Producción de Trigo en 
México) con la intención de obtener variedades de 
trigo de alto rendimiento, capaces de resistir el hon-
go de la roya de los tallos, lo cual causaba pérdidas 
significativas en los cultivos de trigo en México y el 
mundo. Así, las primeras variedades del programa de 
Borlaug eran tan productivas que la gran cantidad 
de grano hacía que el tallo se doblara y se rompiera 
por su peso. Esto fue solucionado después de hibridar 
sexualmente con una variedad enana japonesa; de 
esta manera se obtuvieron variedades resistentes a la 
roya, de tallo corto y de alto rendimiento. Entre 1940 
y 1960 el Centro Internacional de Mejoramiento de 
Maíz y Trigo (CIMMYT) desarrolló dos variedades 
de trigo de alto rendimiento que casi duplicaron la 
producción en México, India y Paquistán, con lo 
que se inició la revolución verde de los países en vías 
de desarrollo. Se dice que gracias a las diversas va- 
riedades de trigo obtenidas por Borlaug, se salvó la 
vida de 1 000 millones de personas, lo que lo hizo 
acreedor del Premio Nobel de la Paz en 1970. Actual-
mente México ocupa el lugar 26.º a nivel mundial en 
producción de trigo. En 2012 la Sagarpa reportó que 
en el país se produjeron más de 3 millones de tone-
ladas de este grano; sin embargo, para satisfacer las 
demandas de la población fue necesario importar más 
de 4.5 millones de toneladas ese mismo año. 
Un caso más reciente, que data de hace poco más 
de una década, es el del algodón resistente a insectos; 
éste se siembra en la Comarca Lagunera y el norte 
de México, donde el ataque de insectos es la mayor 
amenaza para su producción. Para esta región el cul-
tivo de algodón es una tradición que se remonta al 
siglo XIX; de acuerdo con la Sagarpa, fue a partir de 
1860 cuando la producción de algodón se transfirió 
al norte del país. Según la página oficial del Con-
sejo Nacional de Ciencia y Tecnología (Conacyt), 
en México se siembra algodón y soya transgénicos 
desde hace más de 20 años. 
El 3 de febrero de 2016, la Sagarpa y el Servicio 
Nacional de Sanidad, Inocuidad y Calidad Agroali-
mentaria (Senasica) reconocieron de manera oficial 
a Baja California y Sonora como zona libre de gusa-
no rosado (Pectinophora gossypiella) y de picudo del 
algodonero (Anthonomus grandis), dos de las plagas 
más importantes del algodón. Esto demuestra que el 
tema de los transgénicos no es un asunto nuevo en 
México; ni tampoco en el mundo. El Servicio Inter-
nacional para la Adquisición de Aplicaciones Agro-
biotecnológicas (ISAAA) informó que en 2016 a ni-
Hibridación
Apareamiento 
o cruza de dos 
individuos de dis-
tinta constitución 
genética, sean 
diferentes varie-
dades o especies, 
para conseguir 
reproducir en la 
descendencia 
alguno de 
los caracteres 
parentales. 
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vel mundial se tuvieron 185.1 millones de hectáreas 
de cultivos transgénicos, con Estados Unidos, Brasil 
y Argentina a la cabeza; México ocupó el lugar 17.º, 
con una superficie dedicada de aproximadamen-
te 100 000 hectáreas (97 000 dedicadas a algodón 
y 4 000 a soya). No obstante, en 2017 la Senasica 
revocó la autorización para el cultivo de soya trans-
génica (CEDMA, 2017). Se calcula que se generaron 
167 800 millones de dólares estadounidenses adicio-
nales en ingresos de 1996 a 2015. Los principales 
países con ganancias económicas en dicho periodo 
debido al uso de cultivos biotecnológicos fueron 
Estados Unidos, Argentina, India, China, Brasil y 
Canadá. 
El debate sobre los transgénicos
A pesar de su impacto económico, los transgénicos 
siguen siendo un tema de debate a nivel mundial. 
Actualmente en México continúa la discusión sobre 
el uso de los transgénicos, aun cuando se cultiva al-
godón transgénico, lo cual lo pone en el lugar 17.º 
de entre las 30 de 194 naciones que siembran trans-
génicos (entre ellas Estados Unidos y Brasil). Por su 
parte, de acuerdo con el exsecretario de la Sagarpa, 
José Eduardo Calzada Rovirosa, China es partida- 
ria de coprar maíz blanco a México (alrededor de 
1.5 millones de toneladas) porque tiene la garantía 
de que no es transgénico. Adicionalmente, resalta 
el caso de Francia, que apostó por los transgéni- 
cos y posteriormente declinó en contra de ellos. En 
esta misma línea, en marzo de 2016 un magistra-
do federal ordenó ala Sagarpa abstenerse de otor- 
gar permisos de liberación o siembra de maíz trans- 
génico hasta nuevo aviso, con lo cual se detiene 
todo proceso comercial de este cultivo en México 
(CONACYT-CIBIOGEM, 2017; ISAAA, 2016). 
Además del debate político y económico, los 
transgénicos son una fuente rica para la discusión 
social. El 30 de junio de 2016, 109 ganadores del 
Premio Nobel (no todos científicos) hicieron públi-
ca una carta a favor de la seguridad de los alimentos 
transgénicos y en ella acusan a organizaciones como 
Greenpeace de oponerse a las innovaciones biotec-
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nológicas en la agricultura. Esta ONG respondió que 
los transgénicos no son la solución al problema del 
hambre, ya que hay alimento suficiente para dar de 
comer a todo el mundo; esto mismo fue reafirmado 
por el asesor especial para la FAO en España, Ignacio 
Trueba (Ibáñez, 2013). Por otro lado, Nodari y Gue-
rra (2004) comentan que existe una serie de con-
tradicciones por parte de las empresas productoras y 
comercializadoras de semillas transgénicas, las cuales 
provocan que los consumidores prefieran ser preca-
vidos y no consumirlos. En su resumen ponen de ma-
nifiesto el riesgo de los transgénicos para la salud hu-
mana, como el uso de antibióticos en los alimentos 
y el incremento en la resistencia de microorganis-
mos causantes de enfermedades, así como el riesgo 
de reacciones alérgicas al consumir estos alimentos 
en cantidades grandes; sin embargo, sigue la necesi- 
dad de contar con más estudios para determinar el 
nivel de riesgo para los humanos. 
En el aspecto ambiental, Nodari y Guerra (2004) 
plantean tres tipos de riesgos ecológicos: la altera-
ción de la dinámica de poblaciones, la transferencia 
de material genético y la contaminación de alimen-
tos y del ambiente. En contraparte, otros investiga-
dores aseguran que los cultivos transgénicos no pre-
sentan riesgos para los diferentes hábitats naturales. 
Por ejemplo, Vandame y Vides Borrell (2016) men-
cionan que la presencia de cultivos transgénicos en 
México representa particularmente dos riesgos en el 
contexto de la producción de miel: primero, porque 
afectan negativamente a las poblaciones de abejas y, 
segundo, porque reducen significativamente la com-
pra y exportación de miel por la contaminación con 
polen transgénico. 
Así, la respuesta final sobre los transgénicos sigue 
aún en la balanza de los juicios científicos, indus-
triales, públicos y políticos. Mientras unos apoyan el 
uso masivo de cultivos transgénicos, otros responden 
sobre el grave riesgo que representan para la salud 
humana y el ambiente. 
Froylán Mario Espinoza Escalante
Universidad Autónoma de Guadalajara.
froymario@edu.uag.mx
Lecturas recomendadas
CONACYT-CIBIOGEM (2017), Preguntas frecuentes. Dispo-
nible en: <http://www.conacyt.mx/cibiogem/index. 
php/preguntas-frecuentes>, consultado el 8 de mayo 
de 2017.
Dixon, G. R. et al. (2010), Soil Microbiology and Sustaina-
ble Crop Production, Dordrecht, Springer. 
Funke, T. et al. (2006), “Molecular basis for the herbicide 
resistance of Roundup Ready crops”, PNAS, 103 (35): 
1310-1315.
Ibáñez, M. (2013), “842 millones de hambrientos en un 
mundo en el que hay comida para todos”, El País (en 
línea). Disponible en: <http://sociedad.elpais.com/ 
sociedad/2013/11/20/actualidad/1384943787_ 
905265.html>, consultado el 8 de mayo de 2017. 
ISAAA (2016), Global Status of Commercialized Biotech/
GM Crops: 2016. ISAAA Brief No. 52, Ithaca, ISAAA. 
Disponible en: <http://www.isaaa.org/resources/ 
publications/briefs/52/download/isaaa-brief-52- 
2016.pdf> , consultado el 23 de agosto de 2018.
Kegley, S. E., B. R. Hill, S. Orme y A. H. Choi (2016), 
PAN Pesticide Database, Oakland, Pesticide Action 
Network. Disponible en: <http://www.pesticideinfo.
org>, consultado el 23 de agosto de 2018.
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E. Séralini (2015), “Potential toxic effects of glypho-
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go de Chile, Organización de las Naciones Unidas, 
pp. 111-122. 
Vandame, R. y E. Vides Borrell (2016), “Miel y cultivos 
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ción y principio de precaución”, Ciencias, 118-119: 
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